一文講透華為的IT化平安城市解決方案
隨著近年來網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的普及,安防監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)得到爆炸性的增長,安防行業(yè)已經(jīng)徹底從傳統(tǒng)單一的系統(tǒng)布防轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析的綜合智能系統(tǒng),在公共安全領(lǐng)域中,運(yùn)用數(shù)據(jù)分析迅速查找嫌犯、尋找丟失兒童等案例屢見不鮮,大數(shù)據(jù)與安防的結(jié)合,讓過往存在于科幻片中的“天眼”系統(tǒng),在現(xiàn)實(shí)中落地。
智能的安防系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)電影般的毫秒搜索定位,也可以實(shí)現(xiàn)多人實(shí)時(shí)識別,并根據(jù)識別的地點(diǎn)與時(shí)間,自動勾勒出識別目標(biāo)的動線圖,讓公安的視頻監(jiān)控、人員布控、核身找人等業(yè)務(wù)開展更加具有時(shí)效性,而其中數(shù)據(jù)的存儲以及實(shí)戰(zhàn)平臺的性能將直接關(guān)系到整體方案的效果,本文將以平安城市實(shí)戰(zhàn)中關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息和數(shù)據(jù)存儲兩個(gè)維度闡述智能安防在平安城市的運(yùn)用。
一、大聯(lián)網(wǎng)政策下平安城市新機(jī)會
據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前安防產(chǎn)品的主要行業(yè)應(yīng)用主要集中在:平安城市(24%)、智能交通(18%)、智能樓宇(16%)三大板塊上,平安城市建設(shè)不僅吸引著安防廠商的關(guān)注,也時(shí)刻牽動著城市發(fā)展的心。
安防行業(yè)總體市場占比
2015年,發(fā)改委等9個(gè)部門出臺的《關(guān)于加強(qiáng)公共安全視頻監(jiān)控建設(shè)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工作的若干意見》對公安視頻專網(wǎng)建設(shè)提出集約化建設(shè)、全網(wǎng)共享、海量接入、服務(wù)化以及在安全和運(yùn)維層面的全程可控、全時(shí)可用等高層級要求。無形之中提升了平安城市的門檻,對于傳統(tǒng)安防廠商而言,如果僅僅具備產(chǎn)品集成能力,缺乏產(chǎn)品的自主研發(fā)、IT技術(shù)與服務(wù)能力的話,很容易便被淘汰出局。
全國大聯(lián)網(wǎng)總體架構(gòu)
簡而言之,安防正在進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代——從傳統(tǒng)的被動防御、事后檢索向主動判斷、實(shí)時(shí)報(bào)警甚至提前預(yù)判發(fā)展,傳統(tǒng)冷冰冰的海量視頻流和圖像數(shù)據(jù),正在被賦予新的價(jià)值,智能感知以及視頻大數(shù)據(jù)將成為平安城市建設(shè)的新特征。
而不得不提的是,政策的出臺以及行業(yè)的變革趨勢下,聯(lián)網(wǎng)智能已經(jīng)提升了平安城市的門檻,也讓具有IT基因的廠商擁有云和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先天優(yōu)勢。以華為為例,大聯(lián)網(wǎng)政策下,華為看到了五點(diǎn)機(jī)會點(diǎn):
一是城市建設(shè)規(guī)模的激增,普通大中型城市將由萬級走向十萬級,全域覆蓋;
二是建設(shè)模式的轉(zhuǎn)變,由分散走向集中,網(wǎng)絡(luò)條件的改善,建設(shè)集約化;
三是建設(shè)層級的變高,由派出所長、科長走向處長、局長甚至市長,全網(wǎng)共享;
四是建設(shè)需求的復(fù)雜化,對基礎(chǔ)平臺提出了更高的訴求(云化,應(yīng)用智能化);
五是建設(shè)服務(wù)對象的多元化,進(jìn)一步考慮向智慧城市、應(yīng)急指揮的支撐,對全局共享、全域計(jì)算能力、發(fā)揮云化優(yōu)勢帶來了更多的機(jī)遇。
也正是立足于這五點(diǎn),在視頻監(jiān)控IT化的新模式下,需求與時(shí)代的變化,打開了技術(shù)架構(gòu)創(chuàng)新的機(jī)會窗,華為安防圍繞著全新的視頻監(jiān)控生態(tài)價(jià)值體系,邁開了新“平安城市”建設(shè)的步伐。
二、破解傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲難題
(1)平安城市存儲現(xiàn)狀分析
隨著平安城市的不斷建設(shè),前端點(diǎn)位數(shù)量不斷增加以及高清、超高清前端攝像機(jī)和公安智能化實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用在平安城市建設(shè)中的廣泛應(yīng)用,視頻的存儲空間需求越來越大,歷史視頻需要海量存儲空間,智能化實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)也需要大量存儲空間。
以近年的數(shù)據(jù)來看,全國公安機(jī)關(guān)共安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)近300萬臺,社會安裝監(jiān)控?cái)z像機(jī)約2000萬臺,監(jiān)控的高清比例約為50%左右,如果以1080P視頻圖像案子M碼率、2小時(shí)不間斷存儲30天機(jī)算,1000路1080P視頻圖像的存儲容量就已經(jīng)達(dá)到了PB級別,1萬路的1080P視頻圖像存儲容量便超過了10PB,平安城市建設(shè)已經(jīng)全面進(jìn)入存儲P時(shí)代。
然而,面對海量的存儲數(shù)據(jù),如何選擇最優(yōu)的存儲架構(gòu),如何高效的存儲、共享、訪問、調(diào)取所需要的數(shù)據(jù),如何將海量歷史視頻經(jīng)過結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化處理后提取出有價(jià)值的信息,已經(jīng)成為當(dāng)下平安城市建設(shè)的核心問題。
面對PB級的海量視頻存儲需求,傳統(tǒng)的NVR在容量和性能上存在一定瓶頸,系統(tǒng)的吞吐能力無法滿足高并發(fā)視頻存儲、回放的需求,且無法適應(yīng)業(yè)務(wù)變化對云存儲系統(tǒng)能力的需求。如果通過采購更多、更高端的硬件設(shè)備來提高存儲能力的方式,會使部署成本急劇增長,系統(tǒng)復(fù)雜性提升,運(yùn)維壓力也隨之提高。因此,建設(shè)大規(guī)模存儲系統(tǒng)也是平安城市視頻存儲的剛需。
不少行業(yè)人士認(rèn)為,傳統(tǒng)的存儲設(shè)備主要通過RAID方式實(shí)現(xiàn)單個(gè)存儲節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的可靠性,數(shù)據(jù)保護(hù)能力有限。當(dāng)存儲節(jié)點(diǎn)斷電或宕機(jī)時(shí),會出現(xiàn)存儲業(yè)務(wù)中斷,導(dǎo)致錄像丟失等情況,無法保障存儲數(shù)據(jù)的安全性。另外,傳統(tǒng)的存儲方式無法將整個(gè)存儲資源進(jìn)行統(tǒng)一管理,而是將每個(gè)設(shè)備的空間獨(dú)立分配及管理,這會使部分設(shè)備出現(xiàn)碎片化的容量空間,且新增設(shè)備無法整合此類存儲空間,造成空間浪費(fèi),使空間利用率下降。某些存儲設(shè)備損壞時(shí),僅通過人工巡檢查漏補(bǔ)缺,也增加了運(yùn)維難度和運(yùn)維成本。
隨著平安城市的持續(xù)建設(shè),在攝像機(jī)數(shù)量不斷增長,用戶需求對高清要求激增的情況下,視頻數(shù)據(jù)量呈爆炸式增長,這就更加催生了具備海量存儲和高速讀寫性能的云存儲系統(tǒng)應(yīng)用,以應(yīng)對PB級的視頻存儲需求。
(2)云技術(shù)是破解難題關(guān)鍵
針對傳統(tǒng)存儲中存在的存儲建設(shè)成本高、不易維護(hù)、擴(kuò)容成本高、訪問非本地存儲視頻困難、海量視頻檢索效率低、數(shù)據(jù)安全性難以保障四大問題,結(jié)合ICT技術(shù),視頻監(jiān)控廠商也紛紛推出自身的云監(jiān)控解決方案。
目前業(yè)界最常見的云監(jiān)控方案是將傳統(tǒng)的監(jiān)控平臺軟件部署于實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源池和存儲資源池虛擬化的基礎(chǔ)硬件上,但是這種方案只是基礎(chǔ)硬件層面實(shí)現(xiàn)了虛擬化技術(shù),不存在單點(diǎn)故障,傳統(tǒng)的監(jiān)控平臺軟件仍然是采用原有的軟件功能單元一一映射為前端攝像機(jī)服務(wù)的機(jī)制,如某用戶的監(jiān)控系統(tǒng)故障導(dǎo)致錄像丟失,廠家的技術(shù)解釋是媒體服務(wù)器負(fù)荷過大,超出存儲陣列性能,導(dǎo)致內(nèi)存溢出,所以錄像丟失。也就是說硬件的服務(wù)器和存儲設(shè)備都沒有出現(xiàn)故障,而是軟件管理機(jī)制出現(xiàn)了內(nèi)存泄露問題,故障隱患依然存在。
華為安防針對傳統(tǒng)視頻監(jiān)控只是存儲節(jié)點(diǎn)的集群,僅具備基礎(chǔ)視頻監(jiān)控的轉(zhuǎn)發(fā)和存儲能力的特點(diǎn),結(jié)合自身IT的技術(shù),對于數(shù)據(jù)存儲提出自身別樹一幟的見解——真正的視頻云應(yīng)該是面向未來、資源統(tǒng)一管理、可保業(yè)務(wù)連續(xù)為一體的。
(3)合作伙伴更懂得客戶應(yīng)用
安防行業(yè)在ICT潮流的推動下,基礎(chǔ)視頻云平臺已處于核心地位,成為影響整個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)的關(guān)鍵。就跟手機(jī)一樣,基礎(chǔ)視頻云平臺相當(dāng)于手機(jī)的硬件及配套操作系統(tǒng),手機(jī)硬件的性能及開放性是后續(xù)一切應(yīng)用的基礎(chǔ),決定了手機(jī)的整體使用效果,比如看超高清會不會卡,應(yīng)用軟件能不能安裝,無線信號好不好等都取決于基礎(chǔ)的硬件及操作系統(tǒng)。而視頻監(jiān)控的各種應(yīng)用就如同手機(jī)的APP,每個(gè)用戶均有自己的業(yè)務(wù)屬性,可以根據(jù)不同部門的需求靈活定制,但基礎(chǔ)的計(jì)算能力及數(shù)據(jù)資源均來源于基礎(chǔ)管理平臺。
秉承合作伙伴比華為更懂客戶的應(yīng)用的理念,華為專注視頻云基礎(chǔ)架構(gòu)持續(xù)創(chuàng)新,做好產(chǎn)品的可用性、易用性、開放性,合作伙伴聚焦行業(yè)應(yīng)用。華為安防確信,合作伙伴的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)加上華為技術(shù)優(yōu)勢,可以快速響應(yīng)客戶需求,提供持續(xù)創(chuàng)新的、差異化的,技術(shù)領(lǐng)先的,易于被集成的、基于業(yè)務(wù)驅(qū)動的視頻監(jiān)控行業(yè)解決方案。
三、平安城市實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用趨勢分析
在完成海量視頻數(shù)據(jù)的存儲之后,如何將這些海量的視頻記錄轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的信息,為公安用戶實(shí)現(xiàn)更有效的追溯事件真相、維護(hù)社會治安、預(yù)防并打擊違法犯罪、保障生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)日常生活正常運(yùn)行等業(yè)務(wù)的開展,這便是眾多安防廠商當(dāng)前面臨的另一重要課題。
現(xiàn)階段,國內(nèi)城市級的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的發(fā)展階段后,將形成廣覆蓋、大聯(lián)網(wǎng)、高智能的格局,在應(yīng)用層面具有強(qiáng)烈的大數(shù)據(jù)處理需求來消化、利用海量的視頻監(jiān)控信息,輔助案件偵破,實(shí)現(xiàn)事前預(yù)警。
針對城市公共安全的趨勢與挑戰(zhàn),華為以公安實(shí)戰(zhàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用為導(dǎo)向,構(gòu)建最新一代平安城市IT視頻云解決方案,致力于打造視頻化、智能化的城市安全體系,提升政府的危機(jī)預(yù)防能力和應(yīng)急處理能力。 華為平安城市IT視頻云解決方案采用了領(lǐng)先的視頻云技術(shù),并首次把SmartTrans數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及FusionInsight大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用到平安城市視頻云解決方案中,使得視頻云解決方案更加智慧。華為平安城市IT視頻云解決方案具有兩大特點(diǎn):
1、全網(wǎng)共享
華為IT視頻云解決方案通過構(gòu)建兩級架構(gòu)實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)立體部署,通過專業(yè)的SmartTrans數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),將分散在多地域的數(shù)據(jù)按照實(shí)際業(yè)務(wù)需要進(jìn)行快速匯聚,實(shí)現(xiàn)多種類型數(shù)據(jù)的融合,30分鐘可以完成12小時(shí)視頻云數(shù)據(jù)匯聚,同時(shí)實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)共享,授權(quán)訪問。
2、高效智能
通過云平臺提供虛擬機(jī)部署業(yè)務(wù)的方式實(shí)現(xiàn)視頻圖像并行分析,充分提升資源利用效率;通過大數(shù)據(jù)平臺FusionInsight的全局緩存技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速檢索和快速讀?。贿\(yùn)用華為獨(dú)特的碰撞技術(shù)及60多種算法,實(shí)現(xiàn)價(jià)值視頻數(shù)據(jù)的高效提取。
除了上述IT視頻云方案外,下文我們將重點(diǎn)闡述下華為平安城市實(shí)戰(zhàn)平臺一些特色:
(1)視頻大數(shù)據(jù)分析平臺
為了滿足用戶在海量數(shù)據(jù)中高效快速獲取有用視頻圖像信息,華為安防推出VCM5020視頻大數(shù)據(jù)分析平臺,采用華為全網(wǎng)智能的理念高效的實(shí)現(xiàn)視頻圖像有價(jià)值信息快速提取和檢索,同時(shí)多種分析手段快速幫助客戶解決問題:
第一,全網(wǎng)智能與傳統(tǒng)前端智能攝像機(jī)智能監(jiān)控和監(jiān)控平臺智能分析各自為政的單獨(dú)分析模式不同,其充分調(diào)度前端攝像機(jī)(網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)自動提取人、車、物元數(shù)據(jù)并提供給云平臺進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析)、視頻云平臺(對于前端海量的攝像機(jī)采集數(shù)據(jù),華為云監(jiān)控采用分布式、多線程檢索,十億條數(shù)據(jù)秒級響應(yīng))、智能分析等的計(jì)算資源,參與到智能分析運(yùn)算當(dāng)中,避免多次編解碼、減少高網(wǎng)絡(luò)帶寬占用。
第二,海量的視頻錄像數(shù)據(jù),在分布式計(jì)算設(shè)備之間的傳輸是另一個(gè)難題,為解決這個(gè)問題,華為研發(fā)在整個(gè)設(shè)備中采用華為全新的視頻媒體交換模塊40G全光纖交換網(wǎng)板,最高可達(dá)200G的數(shù)據(jù)交換容量。
第三,VCM5020設(shè)備支持20多種智能分析算法結(jié)合大數(shù)據(jù)分析有效提升準(zhǔn)確率,舉個(gè)例子:以前我們要找到車輛的軌跡,只能靠治安卡口或者電子警察采集每個(gè)路口的車輛車牌通過信息,但是現(xiàn)在不是了,華為的虛擬卡口技術(shù),可以將城市中普通的攝像機(jī)也變成卡口使用,有效的提取車輛通過信息。治安卡口因成本高在整個(gè)城市中僅占1%左右,普通攝像機(jī)具備車牌識別能力后,車輛在城市中的軌跡繪制密度是以前的100倍,準(zhǔn)確率在大量數(shù)據(jù)有效分析下,準(zhǔn)確率實(shí)測提高60%以上。
第四,設(shè)備安全可靠,并通過華為公司13類108種網(wǎng)絡(luò)安全測試。
(2)圖偵全息作戰(zhàn)平臺
圖偵的應(yīng)用模式多樣,思維活躍,公安干警圍繞著線索能衍生出不同的技戰(zhàn)法,安防廠商圍繞這些戰(zhàn)法的需求不斷完善自身解決方案,讓視頻大數(shù)據(jù)與公安實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用緊密結(jié)合。
1.視頻指揮-電子地圖
地圖基本操作:圖層管理、查詢定位、自由標(biāo)注、測距側(cè)面、任意框選;
信息查詢:鏡頭查詢、車牌查詢、車主信息查詢、卡口定位、車輛軌跡查詢、GPS信息查詢;
視頻播放:查看實(shí)時(shí)視頻、鏡頭狀態(tài)顯示、鏡頭信息查看、鏡頭操控、查看歷史視頻、電子盯防;
車輛布控:車輛布控、卡口歷史信息查詢、歷史告警信息、軌跡車輛詳細(xì)信息;
2.視頻研判
視頻串并:視頻情報(bào)庫根據(jù)案件基本信息匹配度自動推送相似案件,形成串并案;
相似案件:根據(jù)案件描述,系統(tǒng)自動推送相似案件,并按照匹配度進(jìn)行排列;
績效打分:系統(tǒng)自動根據(jù)案件上傳數(shù)、上傳率、上傳及時(shí)率、破案率、上傳質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行績效打分;
3.運(yùn)維管理
視頻監(jiān)控系統(tǒng)在強(qiáng)化社會安全保障的同時(shí),也會帶來一系列問題,如何降低成本及保持高效率的保障能力,確保大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)營質(zhì)量,也是平安城市建設(shè)的另一個(gè)指標(biāo)。
資產(chǎn)管理:前端設(shè)備監(jiān)測、綜合平臺監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測、服務(wù)器監(jiān)測、存儲監(jiān)測等;
資源管理:按組織機(jī)構(gòu)管理、按設(shè)備類型管理、資源臺帳;
視頻質(zhì)量診斷:視頻質(zhì)量診斷、服務(wù)器信息管理、服務(wù)器分配、設(shè)備信息管理、診斷標(biāo)準(zhǔn)管理;
故障處理:前端故障處理、后端設(shè)備故障、保障規(guī)則設(shè)置等;
運(yùn)維服務(wù):服務(wù)流程管理、值班管理、知識庫;
考核管理:在線數(shù)統(tǒng)計(jì)、保障統(tǒng)計(jì)、連續(xù)不在線鏡頭;
計(jì)費(fèi)管理:24小時(shí)不在線統(tǒng)計(jì)、鏡頭月在線率柱狀圖、扣費(fèi)統(tǒng)計(jì)、付費(fèi)金額、計(jì)費(fèi)設(shè)置;
四、平安城市優(yōu)秀實(shí)踐
截止當(dāng)前,華為安防平安城市解決方案已經(jīng)成功服務(wù)于全球30多個(gè)國家,100多個(gè)城市,4億城市居民,獲得市場的高度認(rèn)可。
四川省雪亮工程:為達(dá)省、市政法委群防群制的功能要求,結(jié)合四川廣電互動電視進(jìn)入千家萬戶的優(yōu)勢,華為率先完成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)與四川廣電VOD系統(tǒng)的集成對接,并實(shí)現(xiàn)一鍵報(bào)警與監(jiān)控平臺的互聯(lián),提高鄉(xiāng)村治安管理的統(tǒng)一指揮,快速反應(yīng),協(xié)同作戰(zhàn)水平;
四川省雪亮工程
合肥平安城市系統(tǒng)建設(shè):共接入刑警、治安。交警。圖偵等12個(gè)警種部門,12個(gè)分縣(市)局個(gè)市區(qū)基層所隊(duì),以及城管、應(yīng)急、人防、市政、環(huán)保、交通等市區(qū)兩級政府部門,實(shí)現(xiàn)整網(wǎng)健康食品資源全市共享調(diào)閱應(yīng)用;系統(tǒng)建成應(yīng)用推廣,全面接入城管、環(huán)保、市政等十余個(gè)政府機(jī)構(gòu)市區(qū)兩級職能部門、部分街道社區(qū)以及全市各級公安機(jī)關(guān)應(yīng)用,全面推動了我市社會治理模式創(chuàng)新和警務(wù)機(jī)制改革創(chuàng)新;
安徽省公安視頻圖像整合與共享項(xiàng)目:最先基于GB/T-28181協(xié)議快速實(shí)現(xiàn)全省各地市平臺聯(lián)網(wǎng)接入,數(shù)據(jù)共享,服務(wù)于多警種協(xié)同作戰(zhàn);統(tǒng)一規(guī)范全省視頻信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)落地與執(zhí)行,推進(jìn)視頻融合共享以及深度綜合應(yīng)用建設(shè),全面提升多警種協(xié)同業(yè)務(wù)的能力。
綜上所述,在視頻監(jiān)控IT化浪潮下,具有IT血統(tǒng)的華為在視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用層面的優(yōu)勢逐漸盡顯出來。華為正在用IT的方式推動視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用升級,打造一種全新的視頻監(jiān)控生態(tài)價(jià)值體系,并將引領(lǐng)平安城市乃至智慧城市建設(shè)新風(fēng)向。
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